Acidobazická rovnováha pro pokročilé. František Duška KAR FNKV

Transkript

1 Acidobazická rovnováha pro pokročilé František Duška KAR FNKV

2 28 letý muž, alkoholik. Přichází pro 3 dny trvající zvracení. Zmatený, tachykardie 134/min, jinak ale hemodynamicky stabilní, fyzikální nález na břiše je normální Sodium 132 mmol/l Arterial Blood Gas. 15 L/min O2 via face mask Potassium 4.6 mmol/l ph Chloride 70 mmol/l po kpa (212 mmhg) Ionized Calcium 0.61 mmol/l pco kpa (36 mmhg) HCO 3- (st) 24.3 mmol/l BE -0.7 mmol/l Glucose 8.0 mmol/l 144 mg/dl Haemoglobin 12 g/dl (120 g/l) Popište acidobazickou poruchu a uveďte její příčiny Urine Ketones + Glucose -

3 Otázka 1 U tohoto muže: Není hrubá acidobazická porucha přítomná Jde o metabolickou acidosu Jde o metabolickou alkalosu Jde o respirační acidosu Jde o respirační alkalosu

4

5 Klasický dánský model Dívá se na stav bikarbonátového pufru Henderson-Hasselbalchova rovnice ph = log [HCO 3 - ] α*pco 2 Metabolic disorders = acidosis = alkalosis Respiratory disorders = alkalosis = acidosis

6 Problém č. 1 CO 2 a HCO 3 - nejsou nezávislé jeden na druhém: Důsledek: CO2 + akutní H2O retence [H2CO3] 2 způsobí HCO3- vzestup + H+ koncentrace HCO 3 - aniž by byla přítomna jakákoli metabolická porucha (nebo kompenzace) Řešení: Standardní bikarbonát (Jorgensen&Astrup, 1957) Base Excess (P. Astrup, O. Sigaard Andersen, 1958)

7 HCO3- (aktuální)= vypočítán podle H-H rovnice z ph a pco2 HCO3- (standard) = korigovaný na pco2=5.33kpa BE = mm kyseliny nutné k návratu ph k 7.40 při pco2=5.33 kpa BE (B)= blood (při aktuálním Hb) BE (ect)=model ecf (1/3 of Hb)

8 Problém 1 vyřešen HCO 3- (aktuální) Ovlivněn pco 2 (H + +HCO 3- <-> CO 2 +H 2 O) HCO 3- (standard) nebo Base Excess Upraven k pco 2 =5.3 kpa, tzn. ukazuje čistě na metabolickou komponentu poruchy (matematicky očištěnou od vlivu změn pco2)

9 Kompenzace Není u akutních poruch nikdy kompletní Bostonská škola = série rovnic, umožňujících posoudit adekvátnost kompenzace poruch Jen jedno pravidlo je jednoduché a klinicky použitelné: pco2 u MAC má být pco2 = (HCO3act/5)+1 kpa [±0.3 kpa]

10 Co byste udělali? 21 letá žena s předpokládanou diabetickou ketoacidosou na emery, HCO3-(act) = 7 mm Situace A: ph 7.09; pco2 2.3 kpa Situace B: ph 7.32; pco2 1.3 kpa Situace C: ph 6.92; pco2 3.3 kpa Predikovaný pco2 = (7/5)+1 = 2.3±0.3 kpa A: OK, interní JIP, léčit ketoacidosu B: smíšená MAC+RAL, vyšetřuj příčinu (salicyláty? hcg?) C: v respiračním selhání, příjem na ARO

11 MAC: Tak nás to učili AG <16 mm= Hyperchloridemická MAC = ztrácí se bikarbonát GITem? Ledvinami? RTA Dostal hodně FR? Zvýšený AG (>16 mm)= najdi cirkulující kyselinu Laktát? Ketony? Anorganické kys. při AKI? Otrava? Other Other

12 Mentální algoritmus (stádium I medik) Rozpoznej poruchu (např. MAC) Bicarbonát (aktuální) or BE/standard bicarbonate Identifikuj příčinu dle klinického kontextu Spočítej AG = (Na+K)-(Cl+HCO3-) [<16mmol/l] Jesliže vysoký, najdi kyselinu Pokud je normální, najdi, kde se ztrácí bikarbonát Posoudi kompenzaci Boston rule pco2 [kpa]= (HCO3act/5)+1 [ ±0.3kPa]

13 Problém č. 2 in classical approach Vidí finální stav bikarbonátového pufru Nerozpozná 2 a více protichůdných poruch, které korigují jedna druhou Acidémie, alkalémie = změna ph Acidosa, alkalosa = proces

14 Řešení = Užití zákona elektroneutrality Diagnostika všech (i komplexních) poruch Peter Stewart, Vladimír Fencl Geniální koncept Kliniky odradila jejich fascinace rovnicemi a matematická komplexita modelu Nesmyslná transatlantická debata Anionty = kationty Většinu můžeme změřit

15 Princip elektroneutrality 5 Other cations Alb-, P- HCO3- SID Albumin 3mM of neg. charge per 10g/l strong anions Na+ 100 Cl-

16 V praxi u komplexních poruch Mentální model pacientovy plasmy: Na-Cl (tzn = 40) musí být vyplněno následujícími nositeli negat. nábojů Slabými kyselinami (albuminem: 3mM/10g a fosfátem) Bikarbonátem Zbytek event. Neměřenými silnými kyselinami

17 Toto vysvětluje Hypoalbuminémie způsobuje alkalózu BE +3 mm pro každých chybějících 10g/l albuminu Chybějící negativní náboje vytváří více prostoru pro bikarbonát (v rámci daného SID) Hyperchloridemie způsobuje acidosu Každý 1mM chloridu navíc umenšuje prostor pro bikarbonát (při konstantím množství nábojů na albuminu a fosfátu) Záleží na rozdílu Na-Cl, nikoli na absolutní hodnotě chloridu

18 Toto vysvětluje Koncentrační alkalosu/diluční acidosu: Např. Pacient s diabetes insipidus ztrácí bezsolutovou vodu: Na+ stoupne ze 140 na 160 (+14%) a Cl 100 na 114 (+14%), SID stoupne z 40 na 46 mm (tzn. o 6mM) Albumin stoupne ze 40 na 46 g/l (+14%), takže v rámci SID okupuje o 1.5 mm (3mM per 10 g/l) více prostoru Znamená to, že HCO3 (a BE) stoupne o 6-1.5=4.5 mm Diluce (hypoosmolarita ECT) způsobuje acidosu

19 28 letý muž, alkoholik. Přichází pro 3 dny trvající zvracení. Zmatený, tachykardie 134/min, jinak ale hemodynamicky stabilní, fyzikální nález na břiše je normální Sodium 132 mmol/l Arterial Blood Gas. 15 L/min O2 via face mask Potassium 4.6 mmol/l ph Chloride 70 mmol/l po kpa (212 mmhg) Ionized Calcium 0.61 mmol/l pco kpa (36 mmhg) HCO 3- (st) 24.3 mmol/l BE -0.7 mmol/l Glucose 8.0 mmol/l 144 mg/dl Haemoglobin 12 g/dl (120 g/l) Popište acidobazickou poruchu a uveďte její příčiny Urine Ketones + Glucose -

20 Zpátky k našemu případu 28 letý muž, alkoholik. Přichází pro 3 dny trvající zvracení. Zmatený, tachykardie 134/min, jinak ale hemodynamicky stabilní, fyzikální nález na břiše je normální Krvácení do GIT? Alkoholická hepatitis/selhání jater? Ethylenglycol, metanol? Ostatní Gastroenteritis/alimentární intoxikace? Nediabetická ketoacidosa

21 28 letý muž, alkoholik. Přichází pro 3 dny trvající zvracení. Zmatený, tachykardie 134/min, jinak ale hemodynamicky stabilní, fyzikální nález na břiše je normální Sodium 132 mmol/l Arterial Blood Gas. 15 L/min O2 via face mask Potassium 4.6 mmol/l ph Chloride 70 mmol/l po kpa (212 mmhg) Ionized Calcium 0.61 mmol/l pco kpa (36 mmhg) Glucose 8.0 mmol/l 144 mg/dl HCO 3- (st) Base Excess 24.3 mmol/l -0.7 mmol/l Haemoglobin 12 g/dl (120 g/l) Describe acid-base disorder and give possible causes. Urine Ketones + Glucose -

22 28 letý muž, alkoholik. Přichází pro 3 dny trvající zvracení. Zmatený, tachykardie 134/min, jinak ale hemodynamicky stabilní, fyzikální nález na břiše je normální Sodium 132 mmol/l Arterial Blood Gas. 15 L/min O2 via face mask = 62 mm je prostor, který ph společně obsadí bikarbonát a Chloride 70 mmol/l po 2 albumin 28.3 (normálně kpa (212 = 40) mmhg) pco 2 = HYPOCHLORIDEMICKÁ 4.81 kpa ALKALOSA (36 mmhg) HCO 3- očekávaný (st) BE +22 mm (nebo 24.3 mmol/l I víc, BE pokud je albumin nízký) -0.7 mmol/l.

23 Situace u pacienta 5 Other cations 14 or less? Alb-, P- HCO Na+ strong anions There is also METABOLIC ACIDOSIS caused by 22mM of yet unknown strong anion. Cl-

24 Závěr Hypochloridémie způsobuje metabolickou alkalosu Ta je korigována metabolickou acidosou způsobenou silným iontem Laktát (Typ B při jaterním selhání? Šok?) Renální selhání (low Ca is suggestive high phosphate) (ketony) (ethylen glycol)

25 Co to opravdu bylo? Pacient měl acute-on-chronic jaterní selhání při alcoholické hepatitidě (MELD 37) Laktát 20.0 mmol/l, INR 3, bili 100 umol/l ALT 4908 IU/L (normal range <40) AKI Crea 310 umol/l, urea 10.2mmol/l phosphate 3.08 mmol/l Zemřel 20 hodin po přijetí poté, co byl odmítnut transplantačním centrem

26 entální Algoritmus Stádium 2 (Intenzivista) Jakou očekávám acidobazickou poruchu za daných okolností? Je to tam? Je kompenzace adekvátní? Too high (>>40): MAL hypochloridaemic or concentrational Too low (<<40): MAC hyperchloridaemic Podívej se na 3 componenty aniontového sloupce a jak souhlasí s BE Na-Cl rozdíl (40) Náboje na albuminu (12) Bicarbonát (25) If there is still space left it is filled by unexplained anions

27 Alternativní přístupy Nízké chloridy nebo nízký albumin může maskovat cirkulující aniont Jsou i jiné způsoby, jak na ABR nazírat: Albumin-corrected AG AG=Na-(Cl+HCO3) a přidej 3mmol/l na každých 10 g/l chybějícího albuminu (např. +6mM u pac. S Alb 20g/l) Strong ion gap (orthodoxní stewartovci) Korigovaný chlorid = 140/Na * Cl Porovnej s normální hladinou mm

28 28 letý muž, alkoholik. Přichází pro 3 dny trvající zvracení. Zmatený, tachykardie 134/min, jinak ale hemodynamicky Corrected Cl = 70* stabilní, fyzikální nález na břiše je normální 132/140= 74mM i.e. 26mM lower than should be, i.e. severe Sodium 132 mmol/l Arterial hypochloridaemic Blood Gas. 15 L/min MAL, O2 via face maskexpected BE +26 Potassium 4.6 mmol/l ph Chloride 70 mmol/l po kpa (212 mmhg) Ionized Calcium 0.61 mmol/l pco kpa (36 mmhg) HCO 3- (st) 24.3 mmol/l BE -0.7 mmol/l Glucose Haemoglobin mmol/l mg/dl AG=132+4-(24+70)=42 mm, 12 g/dl (120 g/l) i.e. by 26mM higher (or more if Describe Alb is low) acid-base than 16mM. distorder and give =Metabolic possible acidosis causes. Urine Ketones + Glucose -

29 Pojďme si to vyzkoušet!

30 23 letá žena, ve 14. týdnu těhotenství. Dostavuje se pro excesivní zvracení. První Astrup na ambulanci. Sodium 133 mmol/l Arterial Blood Gas. Potassium 3.4 mmol/l ph Chloride 109 mmol/l po kpa ( 128mmHg) Ionized Calcium 1.3 mmol/l pco kpa (15 mmhg) HCO 3- (st) 11.6 mmol/l HCO 3- (act) 7.6 mmol BE mmol/l Albumin 22 g/l Lactate 0.7mM Glucose 4.0 mmol/l 72mg/dL Haemoglobin 9.3 g/dl (93 g/l) Analyzujte poruchu acidobáze, její příčiny. Navrhněte léčbu.

31 Boston rule: 8/5+1=2.6 kpa RESPIRAČNÍ ALKALOSA Na-Cl=24 mm HYPERCHLORIDEMICKÁ ACIDOSA Alb=22g/L okupuje 6mM, při bikarbonátu 8, zbývá ještě 10mM pro neznámý aniont ACIDOSA S AG

32 Diagnóza poruchy Chronická kompensovaná respirační alkalosa těhotných ( fyziologická ) Vysvětlí pco2 nižší než Boston rule Vysvětlí hyperchloridemii = kompenzace RAL Akutní acidosa cirkulujícího aniontu Nejspíše ketoacidosa

33 Titrační křivka chloridémie Všechny ostatní determinanty konstantní (křivka vytvořena na:

34 Další případ

35 60 letý pacient s renální insuficiencí a anamnézou Boston resekce rule 16/5+1= střeva4 kpa, před lety pro ischemii, odeslán PL pro setřelou řeč, somnolence, OK, odpovídá metabolické poruše Na+ 152mM ph K+ 5.0 mm pco kpa (30 mmhg) Cl- 115 mm HCO3 act 16.0 mm Phosph/Ca mm/2.13mm BE mm Urea 3.2 mm Glucose 4.2 mm (76 mg/dl) Crea 312 µm Lactate 0.9 mm Alb 30 g/l Obj: A: vlastní Osmolality LFT, ammonia WBR CT brain U toxicology 323 mosm/l Normal 4.8G/l Normal Nil detected B: RR 23, SpO2 96% na vzduchu C: sinus 86/min, BP 140/86 D: E3M3V5, zornice izo, bez ložiskových či mening známek E: nil, afebrilní

36 Otázka 2 U tohoto člověka je příčinou acodosy: Hyperchloridemie Ketoacidosa Laktátová acidosa Renální selhání Intoxikace

37

38 Na-Cl=37 (OK, bez poruchy chloridemie) Alb = 30 g/l, obsadí 9mM, fosfát 3mM, tzn. HCO3 by měl být 37-11=26mM HCO3 = 16 mm Jde o MAC s cirkulující kyselinou (10 mm) Laktát normální Ketony negativní Renální selhání? Jedy? Osm.gap je normální (7 mm) Klíč k diagnóze je neurologická symptomatologie a anamnéza krátkého střeva

39 Diagnóza D-laktátová acidóza D-lactate potvrzen 12.6mM Ústup poruchy i příznaků na NPO do 24 hod

40 D-laktát Etiologie: krátké střevo = nevstřebaná glukosa se dostane do tlustého střeva = metabolizován na D-laktát (Lactobacillus sp.)= neurotoxicita (neuron žije z L-laktátu) Variabilní symptomy ( stroke-like ) Popsán u Oh et al. in 1979 Htyte et al, 2011: 3% pacientů v nemocnici (66% s krátkým střevem), mělo detekovatelný D- laktát. Léčba = limitace p.o. CHO, orální vancomycin

41 Lactate issue L-laktát je měřen POCT analyzátory Obvykle správně, ALE: Elektroda se může porouchat D-laktát není detekován L-laktát může být falešně zvýšený oproti laboratorně (patognomonické pro ethylénglykol)

42 Mladý muž s T1DM, na interní JIP 3. den léčen i.v. inzulínem pro diabetickou ketoacidosu po alkoholickém excesu. Intenzivista volán pro neustupující acidosu, tachykardii a bolesti břicha. 27 Sodium 143 mmol/l Arterial Blood Gas on 4L/min O2 Potassium 2.8 mmol/l ph Chloride 127 mmol/l po kpa (100mmHg) Phosphate 0.78 mmol/l pco kpa (27 mmhg) HCO 3- (act) Base Excess 13.8 mmol/l mmol/l Glucose 9.2 mm (166 mg/dl) Lactate 0.8 mm Urea 7.6mmol/L 46 mg/dl Albumin 33 g/l Jaká je léčba? Urine Protein 0 Ketones 0 Glucose ++

43 Otázka č. 3 Jaké bude léčebné opatření 1 nejlepší možnost? KCl, glukosa a thiamin KCl, zastavit i.v. inzulín KCl a bikarbonát KCl a navýšit inzulín KCl, CT břicha ± laparotomie

44

45 Take home messages Electroneutrality is the key to understanding complex AB disturbances Bicarbonate (BE) must fit with Na-Cl difference and Albumin Albumin holds 3 mm of neg. charges per 10g/L, and hypoalbuminaemia causes alkalosis In MAc, Boston rule allows to unveil superposed respiratory disease Expected CO2 = Bicarb/5 + 1 [kpa]